中心公告
《胃肠病学》前沿速递——第64期:粪便钙卫蛋白亚基检测揭示炎症性肠病活动度与肠道慢性炎症之间的关联
引言
《胃肠病学》(Gastroenterology)是美国胃肠病学会(American Gastroenterology Association,AGA)的官方杂志,是国际消化病学领域的顶级学术期刊,提供了胃肠病学基础和临床研究的最新和权威报道。首都医科大学附属北京友谊医院是消化系统疾病国家临床医学研究中心和消化健康全国重点实验室依托单位,是AGA在中国唯一官方指定授权发布《胃肠病学》杂志翻译的单位。
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第64期

粪便钙卫蛋白亚基检测揭示炎症性肠病活动度与肠道慢性炎症之间的关联
通讯作者:
Timon E. Adolph教授、Herbert Tilg教授,奥地利因斯布鲁克医科大学,胃肠、肝病、内分泌与代谢病科
背景与目的:
粪便中人类S100A8/S100A9四聚体蛋白复合物(即粪便钙卫蛋白)是目前已被广泛验证的生物标志物,其定量检测用于肠道疾病的诊断与病情监测。本研究探讨了S100A8和S100A9的四级蛋白质结构(即构象)及其在炎症性肠病(IBD)中的生物学功能。
方法:
采用尺寸排阻色谱-质谱联用技术,对IBD患者粪便中S100A8和S100A9的蛋白质构象进行解析;并在小鼠肠道、人源肠上皮细胞和T细胞中,系统比较了S100A8和S100A9同源二聚体与钙卫蛋白异源四聚体(CP)的功能差异;也发现了IBD患者粪便中S100A8与S100A9的蛋白质相互作用网络。
结果:
在活动期IBD患者的粪便中,除钙卫蛋白之外,还存在大量的S100A8和S100A9二聚体。在低粪便钙卫蛋白水平的患者中,S100A9的检测结果与临床及内镜下疾病活动度显著相关。在DSS诱导和基因编辑的小鼠肠炎模型中,口服人源重组S100A8或S100A9同源二聚体(而非钙卫蛋白)可加重肠道炎症。功能分析显示,S100A8和S100A9同源二聚体可增强CD4⁺和CD8⁺T细胞的活化,从而促进实验性结肠炎发生。反之,S100a9基因失活可预防实验性肠炎和结肠炎,且药物抑制S100A9可改善慢性结肠炎。
结论:
总体而言,本研究将粪便S100A9二聚体的检测与IBD的临床及内镜下疾病活动度相关联,并揭示了S100A8和S100A9同源二聚体在肠道中的促炎作用。这些发现为肠道炎症性疾病患者提供了新的诊断和治疗靶点。

图文摘要
研究亮点和启示
炎症性肠病(IBD)是一类以慢性复发性肠道炎症为特征的疾病。对于大多数IBD患者而言,慢性持续性肠道炎症的根本病因仍不明确,且与宿主相关的疾病慢性化介质尚未得到充分阐明。在临床上,粪便钙卫蛋白(由S100A8与S100A9亚基组成的异源四聚体)已被广泛用于评估肠道炎症的无创生物标志物。然而,既往研究聚焦于钙卫蛋白四聚体的总量测定,而对S100A8和S100A9的不同蛋白质构象及其生物学功能关注不足,尤其是在炎症持续与慢性化过程中的作用缺乏认识。
本研究通过尺寸排阻色谱-质谱联用技术,系统分析了IBD患者与健康对照者的粪便样本,首次发现在活动性IBD患者粪便中,除钙卫蛋白四聚体之外,还存在大量S100A8和S100A9的同源/异源二聚体,而这些二聚体无法被临床使用的钙卫蛋白检测方法所识别。并且,在粪便钙卫蛋白水平较低(≤150 μg/g)的IBD患者中,粪便 S100A9二聚体的检出与临床症状及内镜下疾病活动度显著相关,从而有效弥补了现有粪便钙卫蛋白检测的“诊断盲区”。
研究者进一步通过多种小鼠结肠炎模型及人源性结肠类器官,系统评估了S100A8和S100A9二聚体的生物学功能。结果显示,口服重组人源S100A8和S100A9同源二聚体均可显著加重小鼠肠道炎症,而钙卫蛋白四聚体未表现出类似作用。机制研究进一步表明,S100A8和S100A9二聚体通过调节适应性免疫进而驱动炎症反应。功能谱分析显示,S100A8和S100A9同源二聚体能显著增强外周血CD4⁺和CD8⁺T细胞的活化水平。此外,敲除小鼠S100a9基因和使用S100A9抑制剂(Paquinimod)均能显著减轻实验性小鼠结肠炎的严重程度,验证了该通路作为治疗靶点的可行性 。
本研究为将钙卫蛋白亚基作为IBD和其他肠道炎症性疾病的生物标志物提供了新视角,亦为靶向S100A9二聚体的肠道选择性药物治疗开辟了新途径。
译者简介
译者:石金玉

首都医科大学附属北京友谊医院消化内科医师,医学博士。作为课题骨干/联系人参与多项国家级课题,近5年以第一作者发表SCI文章5篇。
审核:施海韵

医学博士,首都医科大学附属北京友谊医院消化内科主任医师,副教授,青年博导。中华医学会消化病学分会胃肠微生态学组委员,中华医学会消化内镜学分会小肠镜和胶囊镜学组委员,北京整合医学学会炎症性肠病分会副主任委员,北京医学会消化病学分会肠道疾病专业副召集人,北京医学会消化病学分会青年论坛副召集人。入选北京市优秀青年人才、北京市科技新星计划等多项人才计划。主持国家自然科学基金、首都临床特色应用研究等多项科研课题。在国际、国内学术期刊发表论文30余篇,多次在DDW、APDW等国际国内学术会议做汇报交流并获青年研究者奖。主要研究方向:炎症性肠病、结直肠肿瘤与肠道微生态。
总审核:张澍田

首都医科大学附属北京友谊医院院长,消化健康全国重点实验室主任,消化系统疾病国家临床医学研究中心主任,国家临床医学协同研究创新联盟秘书长,中国医院协会第三、四届副会长,中华医学会消化内镜学分会第七届主任委员,中华医学会消化病学分会第九届副主任委员,北京医学会消化内镜学分会第六届主任委员,北京医学会消化病学分会第十届主任委员,中国医师协会消化医师分会第四、五届会长,亚太消化内镜学会第六、七届委员,世界华人消化医师协会第一届会长,中华消化内镜杂志主编,中华消化杂志副主编,中华医学杂志(英文版)副主编。
首都医科大学附属北京友谊医院消化中心简介

首都医科大学附属北京友谊医院消化中心以食管、胃肠及肝胆胰腺疾病的内镜介入(微微创)诊断与治疗为特色,国内领先、国际知名。是消化健康全国重点实验室、消化系统疾病国家临床医学研究中心、国家重点临床专科、北京市消化疾病中心。由消化一、二、三科、消化内镜中心(全球20家最卓越之一)、消化实验室和消化六科组成。目前职工总人数329人:医生106人,护理151人,科研人员32人,工程师1人,医辅人员39人;在读研究生99人。现有病床150张,消化内镜中心总面积5400平方米,共有46个操作台,其中ERCP6台。实验室总面积6000平方米。
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